滚筒搅拌机减速器的设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 湘潭大学兴湘学院毕业 设计说明书 题 目： 滚筒搅拌机减速器的设计 专 业： 机械设计制造及其自化 学 号： 2010963113 姓 名： 姜旺 指导教师： 姜胜强 完成日期： 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目 ： 滚筒搅拌机减速器的设计 学号 ： 2010963113 姓名： 姜旺 专业 ： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 姜胜强 系主任： 刘柏希 一、主要内容及基本要求 主要内容：设计滚筒式搅拌机行星齿轮减速器 ， 选择其电动机， 确定总传动比和齿数，画出其装备图和零件图 基 本要求：电机的基本功率为 传动比 40出转数 20r/许传动比偏差为 求每天工作 16 小时 ，要求行星齿轮减速器结构紧凑，传动效率高。 二、重点研究的问题 重点研究 滚筒式搅拌机减速器的选择与使用情况， 确定好行星齿轮的传动比， 画出行星齿轮减速器 的总体装备图 和零件图 。 了解行星齿轮是怎么样传动，理解出其工作原理，从而带动搅拌机的运动使其进行搅拌作用，运用于建筑工程，水利工程等工程机械。提高生产效率保障生产质量。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅资料、调研 1 2 开题报告、制订设计方案 3 3 实验（设计） 5 4 分析、调试等 7 5 写出初稿 11 6 修改，写出第二稿 12 7 写出正式稿 13 周 8 答辩 14 周 四、应收集的资料及主要参考文献 1、成大先机械设计手册（第三版第一卷）（ M）化学工业出版社 ,、成大先机械设计手册（第三版第二卷）（ M）化学工业出版社 ,、成大先机械设计手册（第三版第三 卷）（ M）化学工业出版社 ,、成大先机械设计手册（第三版第五卷）（ M）化学工业出版社 ,、孙恒，陈作模，葛文杰机械原理（ M）高等教育出版社， 濮良贵，纪明刚机械设计（第八版）（ M）高等教育出版社， 、吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册（ M）高等教育出版社， 、周良得，朱泗芳现代工程图学（ M）湖南科学技术出版社， 、哈尔滨工业大学理论力学教研室 理论力学（ I） （第 7版）（ M）高 等 湘潭大学兴湘学院 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 毕业论文（设计）评阅表 学号 2010963113 姓名 姜 旺 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 滚筒搅拌机减速器的设计 湘潭大学兴湘学院 评价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 生产、科研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 值或实际应用价值，有无创新之处。 综 合 评 价 该生毕业设计，选题符合要求。难度、份量适当，有综合归纳文献资料的能力及综合运用知识的能力，具备一定的计算机应用能力，设计说明书结构合理，文字通顺。 评阅人： 2010 年 5 月 日 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2010963113 姓名： 姜 旺 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计 说明书） 47 页 图 表 张 论文（设计）题目： 滚筒搅拌机减速器的设计 内容提要： 系统研究行星齿轮传动和调试工作，通过行星齿轮 减速器进行传动运输搅拌，把电动机的动力通过行星齿轮减速器传动给滚筒进行搅拌。行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史，很早就有了应用。然而，自 20世纪 60年代以来，我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面，还是在试制和应用实践方面，均取得了较大的成就 ,并获得了许多的研究成果。近 20多年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术水平的进步和发展，我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术，经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化，与时俱进，开拓创新地努 力奋进，使我国的行星传动技术有了迅速的发展。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 指导教师评语 该生在毕业设计中，积极认真，钻研思考，按时按量，能较好地运用所学知识，有综合运用文献及计算机的能力，设计任务完成的较好，设计及说明书符合要求，分析问题和解决问题的能力得到提升。 同意其参加答辩，建议成绩评定为 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 根据答辩情况，答辩 小组同意其成绩评定为 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为 答辩委员会主任： 年 月 日 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 目录 第一章 引言 . 项目研究的目的意义 . 搅拌的任务 .第二章 行星齿轮传动设计计算 . 驱动装置工作条件 .动机规格 4 传动比及输出转速 4 2. 设计方案的确定 5 3. 齿轮设计计算 . 一级行星齿轮传动 5 二级行星齿轮传动 . 14 总 . 第三章 行星轮轴强度计算 . 第一级行星轮轴的计算 24 2. 第二级行星轮轴的计算 . .四章 输出齿轮轴计算 . 25 1. 输出轴弯曲刚度计算 . 25 2. 输出轴扭转刚度计算 . 27 第五章 花键强度校核 六章 太阳轮花键强度计算 . 输入端太阳轮轴强度校核 31 2. 第二级太阳轮花键轴强度校核 32 3. 输出级花键强度校核 33 第七章 轴承寿命分析 . 第一级轴承校核 . . 第二级轴承校核 37 3. 电动机输入处深沟球轴承校核 . . 圆锥滚子轴承校核 39 第八章 螺栓预紧力矩及强度计算 . 40 1. 第一级螺纹联接强度计算 . . 第二级箱体联接强度计算 41 第九章 润滑与密封 . . 润滑油参数表 42 2. 润滑脂参数表 43 第十章 装配尺寸链 . 总体尺寸链的计算 44 第十一章 结论 . 45 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 1 滚筒搅拌机减速器的设计 摘要 :本文完成对一个滚 筒搅拌机两级行星齿轮减速器的结构设计。与国内外已有的减速器相比，此减速器具有更大的传动比，它具有结构紧凑、外观尺寸小和重量轻等优点。 论文首先介绍了课题的背景以及齿轮减速器的研究现状和发展趋势然后比较各传动比结构，从而确定了传动的基本类型。论文主题部分是对传动结构的设计计算，通过分配传动比确定齿轮减速器的大致结构之 后，对其进行了整体结构的设计计算和校核。 关键词 ： 行星齿轮，变位，传动机构 a of in it a so is as of on of As as is by of is of be be is is 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 2 第一章 引言 近年来随着我国经济建设及科学技术的迅速增长，基本建设规模的不断扩大，建设队伍不断增加，大城市基础建设、房地产开发业的迅速发展，推动了混泥土生产量的迅速提高，机械设备在建设施工中的地位也日益显著。加强施工队伍的装备，是改善施工条件，提高施工速度、工程质量经济效益的保障。 混凝土生产是改变传统的现场分散搅拌混凝土的生产方式，实现建筑工业化的一项重要改革。混凝土的商品化生产因其生产的高度专业化和集中化等特点大大提高了混凝土工程质量，节约原材料，加快，提高劳动生产率， 减轻劳动强度，同时也因其节省施工用地，改善劳动条件，减少环境污染而使人类受益。 由于混凝土机械的工作对象是砂石、水泥等混合料，且用量大，工作环境恶劣。因此现代混凝土施工机械已经在向高技术、高效能、多品种、自动化和智能化的方向发展，以改善工作条件及提高生产率。 搅拌是混凝土生产工艺过程中极重要的一道工序，所以应尽可能的是处在搅拌过程中的拌合料各组分的运动轨迹在相对集中区域内互相交错穿插，在整个拌合料体积中最大限度的生产相互摩擦，并尽可能提高各组分体积参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，为混凝土的拌合实现宏 观和微观匀质性创造最有利的条件，因此混凝土施工因向机械化和自动化方向发展。 混凝土搅拌机的设计，是为了满足市场需求，完善产品新的系列，适应建筑施工和实验室工作的要求。它是在封闭的环境中，实现对物料的搅拌和输送，搅拌及输送效果良好，对环境污染少能够改善施工现场施工条件，保障工人身心健康，降低工人施工强度，提高施工效率，减少施工中对环境的破坏。 滚筒式搅拌机具有结构紧凑，传动效率高，噪声低，使用寿命长，运行平稳，工作可靠等优点，并且适合在各种恶劣环境下工作，所以目前国内外广泛应用于购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 3 社会的个股领域和部门。滚筒式 搅拌机又集电动机、减速器和轴承于一体的高效先进的新型输送动力驱动系统。它的工作原理是把电动机的动力通过减速器传递到滚筒。滚筒搅拌机减速器设计的是否合理直接影响到生产率、传输效果等重要指标 。 所以我将对其减速器进行研究和设计，这也是我设计的主要任务。 一般认为混凝土搅拌的任务： 到宏观及微观上的匀质； 其各颗粒表面被水浸润，促使弥散现象的发展； 进水泥颗粒与其他物料颗粒的结合，形成理想的水化生成物； 碍界面结合层的形成，故应使物料颗粒间多次碰撞和互相摩擦，以减少灰尘薄膜的影响； 加速达到匀质化。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 4 第二章 行星齿轮传动设计计算 1驱动装置工况条件 1 1电动机规格 驱动装置采用 体规格见下表： 表 290格参数表 型号 额定制动转矩（ 最大转矩 额定功率 /源电压 满载转速 阻尼系数 80 910r/： 表 290类型 A L D(40 335 24 1 2总传动比及输出转速 已知齿轮总传动比 I=910/20=出转速 n=20r/ 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 5 2 设计方案确定 已知传动比为 出转速为 20r/载当量值为 于负载当量值和传动比都不是很大，因此可以采用两级级行星齿轮传动。 3 齿轮设计计算 根据设计手册上多级行星齿轮传动各级传动之间等强度且尺寸最小的传动比分配原则 ，高速级传动比可以取大些，低速级传动比可以取小些。 初定各级传动比 : 3 1第 级行星齿轮传动 1） 配齿计算 查 1表 17 2 1 选择行星轮数目，取 n w=3，设输入转速为 960r/定 各 轮 齿 齿 数 ， 选3 ，4 ，3 。 因 此 实 际 传 动 比1831 1 7 . 3 8 513z ，按接触强度初算 输入转矩 2 1 8 7 . 9 9 9 / 2 7 0 8 . 1 0 4T T i 载荷不均匀系数 在一对 阳轮传动的转矩 8 . 1 0 4 1 . 1 5 3 . 1 0 63 1表 17. 2得接触强度使用的综合系数 K=数比 u 34 2 . 6 1 513z 太阳轮的材料采用 12星轮的材料用 20面硬度 5660 1图 16. 2取1358齿轮材料选用 42买文档就送对应 纸 咨询 14951605 6 1282度为 973 取齿宽系数 则中心距 a 33 22l i 5 3 . 1 0 64 8 3 1 4 8 3 2 . 6 1 5 1 2 7 . 7 80 . 4 2 . 6 1 5 1 3 5 8 数 2 2 2 7 . 7 8 1 . 1 81 3 3 4a I c 模数 m=2 未变位时中心距 11 2 1 3 3 4 4 722a I c Ia m z z 于太阳轮齿数小于 17，为了避免发生根切，将中心距调整为 49计算其变位系数。 2） 齿轮变位计算 a) 确定行星轮齿数 对于 用角变位；对于 用高变位。 由于已经确定中心距为 49据 4齿轮手册上册表 算有如下表（见下页）： 表 3 第一级行星传动齿轮计算结果汇总 序号 名称 代号 计算公式 计算结果 1 模数 m 取标准值 2 分度圆压力角 取标准值 20 3 齿顶高系数 *取标准值 * 14 径向间隙系数 *c 取标准值 * 5 分度圆柱螺旋角 0 0 6 分度圆直径 d ， 2 1 3 2 6ad m m m m 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 7 3 4 6 8cd m m m m 2 8 3 1 6 6bd m m m m 7 未变位时中心距 a 1 ()21 ()2a c a cb c b ca d da d d1 ( 2 6 6 8 ) 4 721 (1 6 6 6 8 ) 4 92m m m ma m m m m 8 实际中心距 a 取两个之间最大的 49a 9 中心距变动系数 y 4 9 4 7 124 9 4 9 0210 啮合角 c o s c o s 由于 动中心距未变，故啮合角为 20 度 47c o s c o s 2 0 0 . 9 0 1 3 3 449 动啮合角为 20 度 11 总变位系数 x ( )2 t a in v in v 由于 动采用高变位，所以 x=0 1 3 3 4 ( 2 5 . 6 6 2 0 )2 t a n 2 01 . 1 4 1x i n v i n v x=0 12 变位系数的分配 4齿轮手册图 配得关系 x=0，得到据齿数比 34 2 . 6 1 513z ，按齿轮手册图 配得66=13 齿顶高变动系数 y y x y 1 . 1 4 1 1 0 . 1 4 1y 0y 14 齿根圆直径 222fa a c c d hd d hd d h1222 6 2 1 . 3 6 8 2 3 . 2 6 46 8 2 1 . 3 5 0 6 5 . 3 0 01 6 6 2 3 . 6 5 0 1 7 3 . 3 0m md m md m m 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 8 15 齿顶圆直径 *222a a a a aa c c a ca b d hd d hd d a a c m 2 6 2 2 . 8 5 0 3 1 . 76 8 2 2 . 8 6 8 7 3 . 7 3 66 5 . 3 2 4 9 2 0 . 2 5 21 6 4 . 3m md m 16 齿顶高 *()0 . 5 ( )a a a aa c a ca b b a bh m h x yh m h x yh d d 2 ( 1 0 . 5 6 6 0 . 1 4 1 )2 . 8 5 02 ( 1 0 . 5 7 5 0 . 1 4 1 )2 . 8 6 80 . 5 ( 1 6 6 1 6 4 . 3 )0 . 8 5m m m 17 齿根高 *()()fa a a a bh m h c xh m h c xh m h c x 2 (1 0 . 2 5 0 . 5 6 6 )1 . 3 6 82 (1 0 . 2 5 0 . 5 7 5 )1 . 3 5 02 (1 0 . 2 5 0 . 5 7 5 )3 . 6 5 0m m 3）校核齿面接触强度和齿根弯曲强度 校核 由于太阳轮和行星轮传动相当于定轴线齿轮传动，故可以用定轴线齿轮传动的强度计算公式来校核 11 11 2 6 2 2 9 5 17 . 3 8 5 2 . 71 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0 m/s 齿面接触疲劳强度公式： 11 E A V H HF Z K K K Kb d u （ 3 式中H 计算接触应力 节点区域系数，按 1图 Z 材料弹性系数，按 1表 接触强度计算的重合度与螺旋角 系数，按 1图 取Z =买文档就送对应 纸 咨询 14951605 9 分度圆上的圆周力， 2 2 3 . 1 0 6 2 3 8 . 9 20 . 0 2 6d N u 齿数比， 34 2 . 6 1 513z b 齿宽， 0 . 4 5 0 2 0 取 b =20K 使用系数，按 1表 取K 动载系数，按 1式 (K 齿向载荷分布系数，按 1表 K 齿间载荷分配系数，按 1表 以上各数值代入（ 3得 2 3 8 . 9 2 . 6 1 5 12 . 4 2 1 8 9 . 8 0 . 9 4 7 1 . 3 1 . 0 7 3 1 . 3 4 8 1 . 0 2 7 5 3 3 . 4 82 0 2 6 2 . 6 1 5H M P a 许用接触应力 l i mm i T L V R W Z （ 3 试验齿轮的接触疲劳极限应力，按 1图 1358 接触强度计算的寿命系数，按 1图 润滑油膜影响系数，按 1图 Z 工作硬化系数，按 1图 Z 接触强度计算的尺寸系数，按 1图 接触强度最小安全系数，按 1表 各数值代入式（ 3，得 1 3 5 8 1 . 0 4 2 0 . 9 5 1 1 10751 . 2 5 为H安全。 2. 第二级太阳轮花键轴强度校核 1). P=阳轮 2质处理，由 3表 3得： 930b685s4501 601 2) 太阳轮 取 A=104（按 2表 6取，因只受扭矩作用，载荷较平衡） 轴的危险截面的最小直径 33221 . 9 51 0 4 1 9 . 1 83 1 0 . 8 2d =20) 太阳轮 由于此太阳轮 可以按只 考虑扭转作用的强度计算公式来校核。考虑到此轴会发生正反转，因此应按交变应力作用下的计算公式来校核。此时，危险截面的抗扭截面系数为 3 3 3 63 . 1 4 ( 2 0 1 0 ) 1 . 5 7 1 01 6 1 6 买文档就送对应 纸 咨询 14951605 32 最大扭转应力m a x 66 0 . 3 3 8 . 4 11 . 5 7 1 0 小扭转应力 m r=时安全系数 S 1式中 1 对称循环应力下的材料扭转疲劳极限，取 1 =260K 扭转时的应力集中系数，按 2表 6K= 表面质量系数，按 2表 6 = 扭转时的尺寸影响系数，按 2表 6=a 扭转应力的应力幅，取a= 材料扭转时的平均应力折算系数，按 2表 6=m 平均应力，取m=0 代入各数值得 260 3 . 3 51 . 6 3 8 . 4 1 00 . 8 9 0 . 8 9S 按 2表 6用安全系数 S安全。 3. 输出级花键轴强度校核 1) 已知输入功率 P=n=阳轮 2质处理，由 3表 3得： 930b685s501 2601 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 33 2) 初算太阳轮 取 A=100（按 2表 6取，因只受扭矩作用，载荷较平衡） 轴的危险截面的最小直径 33111 . 9 51 0 0 6 1 . 2 28 . 5 4d =62) 精确校核太阳轮 由于此太阳轮 可以按只考虑扭转作用的强度计算公式来校核。考虑到此轴会发生正反转，因此应按交变应力作用下的计算公式来校核。此时，危险截面的抗扭截面系数为 3 3 3 63 . 1 4 ( 6 2 1 0 ) 4 6 . 7 9 1 01 6 1 6 大扭转应力m a x 62188 4 6 . 7 24 6 . 7 9 1 0 小扭转应力 m 6 r=时安全系数 S 1式中 1 对称循环应力下的材料扭转疲劳极限，取 1 =260K 扭转时的应力集中系数，按 2表 6K= 表面质量系数，按 2表 6 = 扭转时的尺寸影响系数，按 2表 6=a 扭转应力的应力幅，取a= 材料扭转时的平均应力折算系数，按 2表 6=买文档就送对应 纸 咨询 14951605 34 m 平均应力，取m=0 代入各数值得 260 2 . 2 61 . 6 2 4 6 . 7 2 00 . 8 9 0 . 7 4S 按 2表 6用安全系数 S安全。购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 35 第七章 轴承寿命分析 由轴承寿命公式，得 61060CL （ 8 式中： 轴承寿命，（小时）； C 基本额定动载荷（ N）； P 当量动载荷（ N）； 对接触角 0 时， P X ， （ 8 对接触角 0 时， P （ 8 X、 3表 寿命指数， 球轴承 =3，滚子轴承 103； n 轴承转速（ r/. 同时，又有 2 1a c aa c bz z z z （ 8 式中： 1n 太阳轮转速， r/2n 行星轮转速， r/az、bz、 分别为太阳轮 、内齿轮及行星轮齿数； 经计算，一至三级的太阳轮和行星轮转速依次为： 11 2 2 9 5 / m i ， 12 4 2 9 m i ； 21 3 1 0 m i ， 22 6 1 / m i ； 31 4 3 m ， 32 1 4 / m i ； 1. 第一级轴承校核 所选轴承型号为； 15 19 17 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 36 其相应的参数如下： 11300NC r ， 103； 查 3表 行星轮圆周力为： 1000T n 8 单个行星轮作用在行星轮轴的力： 1 2 （ 8 这里， 3， 11 2 1 3 1322m zr a ， （转矩单位： 度单位 力的单位： N） 轴承受径向力 1 代入数据计算： 119549 9 5 4 9 1 . 9 5 8 . 1 1 ( )2295P a n 功 1 0 0 0 8 . 1 1 2 0 7 . 9 53 1 3F t N 1 2 2 2 0 7 . 9 5 4 1 5 . 9 0t N 1 4 1 5 . 9 0P (N) 将所有数值代入（ 8，的 121066113001 0 1 0 63 2 . 3 4 1 0 ( )6 0 6 0 4 2 9 . 6 4 1 5 . 9C r hL 1 2 7 0 . 7 5 ( )2 4 3 6 0L nL n 年 所以该轴承寿命约 足要求。 2. 第二级轴承校核 所选轴承型号为； 25 35 30 其相应的参数如下： 47000NC r ， 103； 查 3表 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 37 行星轮圆周力为： 1000T n 8 单个行星轮作用在行星轮轴的力： 1 2F （ 8 这里， 3， 11 2 1 6 1622m zr a ， （转矩单位： 度单位 力的单位： N） 轴承受径向力： 1 代入数据计算： 219549 9 5 4 9 1 . 9 5 6 0 . 0 ( )3 1 0 . 8P a n 功 1 0 0 0 6 0 . 0 12503 1 6F t (N) 1 2 2 1 2 5 0 2 5 0 0 (N) 1 2500P (N) 将所有数值代入（ 8，的 221066470001 0 1 0 3 64 . 8 2 ( )106 0 6 0 6 1 . 0 7 2 5 0 0C r hL 1 5 5 8 . 0 8 ( )2 4 3 6 0L nL n 年 所以该轴承寿命约 ，满足要求。 3. 电动机输入处深沟球轴承校核 所选轴承型号为； 16012 其相应的参数如下： 20000NC r ， =3， 17600C ， 0 3m 承该轴承径向受力不大，可认为是 0，由于变奖减速器运动为 360 ，当电动机成倒 90 时，第一级太阳轮全部压在该轴承上，估算出该齿轮轴向上受第一级太阳轮几其相连套筒及轴承本身的重力，共计约 40N，即轴承受轴向力 40 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 38 则得 4 0 / 1 7 6 0 0 0 . 0 0 2 2 7F aC 查 3表 线性插值法计算出